Измерение мощности.

Производится ваттметром электродинамической системы.

Правило включения ваттметра в однофазную цепь постоянного и переменного тока: неподвижные катушки, имеющие не много витков тонкого провода, включенные всегда последовательно с потребителем, т.е. в рассечку линейного провода и она имеет такой же ток, что и потребитель, поэтому её называют токовой обмоткой. Концы этой катушки подключены к двум клеммам на корпусе, обозначающиеся .

Л

егкая неподвижная катушка внутри прибора соединена с огромным R_доб (до сотен килоом) и подключен параллельно потребителю, т.е. к двум проводам, как и вольтметр, поэтому на ней будет такое же напряжение, как и на потребителе, и эту катушку называют обмоткой напряжения. Клеммы, к которым подключены начало катушки и конец R_доб обозначают .

Известно, что угол отклонения стрелки в приборах электрической и электродинамической системы пропорциональны произведению токов в катушках.

- ток потребителя; ;

;

Т.к. пропорциональна Р, то шкалу прибора градуируют в ваттах [Вт].

На переменном токе зависит от активной мощности цепи Р и измеряется в ваттах [Вт].

Если не правильно включить одну обмотку ваттметра, то изменится направление тока в этой катушке на противоположное, изменится и направление выталкивающей электромагнитной силы на подвижную катушку и стрелка будет поворачиваться туда, где нет делений, что может привести к поломке. Зажимы обмоток маркируют: два зажима со звездочками – это начала катушек, их называют генераторными зажимами и подключают всегда к источнику (к генератору). Два других зажима называют нагрузочными и подключают их к нагрузке. Иногда а ваттметре несколько R_доб, которые можно подключать к неподвижной катушке переключателем и будет несколько U_норм: 75 В; 150 В; 300 В; 600 В.

Токовая обмотка рассчитана на два тока.

Измерение активной мощности в трехфазных цепях.

Четырех проводная цепь: активная мощность всех трех потребителей, соединенных в звезду равна сумме мощностей, поэтому её можно измерить с помощью трёх ваттметров (однофазных), причем каждый из них должен измерять мощность своей фазы.

При этом активные обмотки ваттметра нужно включить в рассечки трёх линейных проводов последовательно со своими потребителями, а обмотки напряжений ваттметра подключают параллельно потребителям, т.е. генераторным кольцом к линейному проводу, а нагрузочным – к нейтральному проводу и показания трех ваттметров сложить.

Доказательство что 3 W хватит для измерения Р сети:

Промышленность выпускает трёх элементные ваттметры для четырех проводных цепей, у которых в одном корпусе имеется три неподвижные катушки и три подвижные катушки, каждая внутри своей неподвижной, но они все три укреплены на общей оси с одной стрелкой. Поэтому такой ваттметр сразу измерит общую мощность всех трех фаз. Если нагрузка на трех фазах равномерная , то надо один ваттметр и включить его на любую фазу и показания его умножить на три.

Трех проводная цепь.

Общая мгновенная мощность всех трех потребителей также равна сумме мощностей всех трех потребителей.

Для нейтральной точки потребителя по первому закону Кирхгоффа запишем:

Перейдем от мгновенных значений тока и напряжения к действующим, получим

Мы доказали, что активная мощность трех потребителей трёх проводной цепи равна сумме двух мощностей, поэтому трех проводных цепях два ваттметра и включать их так, как показано в правиле:

Токовые обмотки включают в рассечки двух любых линейных проводов, а обмотки напряжений генераторным концом к тому же проводу, где и токовая обмотка, а нагрузочным концом к свободному проводу, где ваттметра нет.

Промышленность выпускает двух элементные ваттметры для трех проводных цепей, у которых в одном корпусе имеется две неподвижные катушки и две подвижные, каждая внутри своей неподвижной и укреплены на одной оси вместе со стрелкой и со шкалой. Если нагрузка равномерная, то берут ваттметр, измеряют им мощность одной фазы и показания умножают на три.

1. П

   

   ри доступной нейтральной точке потребителя:

2. При недоступной нейтральной точке . Здесь создают искусственную нулевую точку с помощью двух сопротивлений R₁ и R₂, которые равны R_доб ваттметра. Напряжение на каждом из резисторов будет равно фазному напряжению.

27. Измерение реактивной мощности